3.2. Визначення параметрів доїльних апаратів

Важливими параметрами доїльного апарату являються частота пульсацій та співвідношення між ними. Дані параметри являються Функцією часу , що впливає на зміну вакууму пульсатора доїльного апарату. Номінальний вакуум в системі позначимо h, найменший – h₁, найбільший - h₂. Графічно процес утворення вакууму х з протікан­ням часу в камері пульсатора зображено на рис.3.1.

Рис. 3.1 Графік процесу Рис. 3.2 Графік зміни вакууму

утворення вакууму

Швидкість відсмоктування повітря із системи та утворення вакууму в камері пульсатора пропорційні залишившись різниці тисків

h-x в будь-який проміжок часу . Тоді

(3.1)

де - коефіцієнт пропорційності, який залежить від об'єму глухої камери і параметрів трубок, через які відкачується повітря.

Після інтегрування диференціального рівняння в зазначених нижче межах:

, маємо ,

звідкіля . (3.2)

При впуску повітря в камеру, яка знаходиться під вакуумом (рис.3.2), швидкість зміни вакууму при цьому описується наступним диференційним рівнянням:

, (3.3)

де - коефіцієнт пропорційності.

Після розділу змінних та інтегрування в нижче зазначених межах

,

маємо ,

звідки . (3.4)

Час відповідає такту ссання, а час - такту тиску. Продовження всього пульсаційного циклу визначається наступним рівнянням:

.

Відомо, що частота пульсацій п виявляється величиною, оберне­ною подовженню пульсаційного циклу, тобто

. (3.5)

Співвідношення поміж тактами визначається виразом

, (3.6)

де .

Доцільно провести заміну значення вакууму параметрами пульса­тора - діаметрами верхнього і нижнього клапанів і мембрани.

В тому випадку, якщо сила, діюча на мембрану, урівнюється си­лою, діючою на верхній клапан в момент переключення, можна запи­сати наступну рівність:

_, (3.7)

де - діаметр мембрани,

- діаметр верхнього клапана.

У випадку, коли наступає момент переключення клапанів з крайнього верхнього в крайнє нижнє положення, сили, діючі зі сторони Мембрани і нижнього клапана, урівнюються:

, (3.8)

де - діаметр нижнього клапана.

Виконуючи заміну в рівняннях (3.5) і (3.6) величин вакууму з урахуванням (3.7) і (3.8), отримуємо значення частоти пульсацій і співвідношення між тактами відповідно в наступному вигляді:

, (3.9)

. (3.10)

З приведених рівнянь витікає, що частота пульсацій та співвідно­шення між тактами знаходяться в певній залежності від головних роз­мірів мембрани та клапанів пульсатора.

Приклад. Знайти частоту пульсацій доїльного апарату "Волга" при таких параметрах пульсатора: =4,5см, =3см, =1,2см, =0,55, =0,43см. Після підстановки згаданих параметрів в рівняння (3.9) маємо =0,93 кол/с, або 56 кол/хв. Цей апарат розрахований на =60 кол/хв.